工艺第10章钢的表面淬火

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材料表面处理技术

使用方法：（1）渗硼温度：800℃-950℃(加热温度按工艺要求而定) (2)保温时间：3-5小时，一般为850℃保温4小时(保温时间不包括渗箱透热时间)。
操作过程：工件用汽油或酒精去油后晾干，在渗箱底部撒
5毫米厚的渗剂，垂直放置工件，以减少弯曲变形，然后填满渗剂(非工作面可用旧渗剂填充，以减少渗剂用量)，用水玻璃调粘土封箱。出炉或随炉冷至室温开箱，渗硼后开箱直接淬火即可。渗剂可重复使用，一般用旧渗剂和硝酸酒精溶液腐蚀后，检
查硼化层厚度及硬度。
电镀和化学镀
化学镀
气相沉积技术
离子注入
堆焊
熔覆技术
件带出和熔盐本身的消耗使熔盐变浅，需不断补充新盐。（1）仅要求表面耐磨、抗介质腐蚀而对基体无强度要求的
零件为渗铬→空冷→沸水清除粘附残盐。（2）对基体有一定强度要求的本质细晶粒钢件：渗铬→淬火
(水或油)→在加有缓蚀剂的沸腾的5％硫酸水溶液(以下简称含酸沸水)中煮去未脱落的残盐→回火。（3）淬火温度高于渗铬温度的高合金钢：渗铬后随炉升温→ 淬火→含酸沸水煮去残盐→回火。（4）对基体强度有严格要求的本质粗晶粒钢件，渗铬后要重
含铝共渗及复合渗
钢铁和镍基、钴基等合金渗铝后，能提高抗高温氧化能力，提高在硫化氢、含硫和氧化钒的高温燃气介质中的抗腐蚀能力。为了改善铜合金和钛合金的表面性能，有时也采用渗铝工艺。
渗铝的方法很多。冶金工业中主要采用粉末法、热浸、静电喷涂或电泳沉积后再进行热扩散的方法。
含铬共渗及复合渗
碳素钢和合金钢（包括耐热钢和高温合金）在渗铬后，可提高耐蚀、耐磨和抗高温氧化性能。
感应加热感应加热多数用于工业金属零件表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。

金属材料与热处理课后习题答案

A、α—Fe B、γ—Fe C、δ—Fe
4、γ—Fe转变为α—Fe时，纯铁体积会（）。
A、收缩 B、膨胀 C、不变
四、名词解释
1、晶格与晶包
2、晶粒与晶界
3、单晶体与多晶体
五、简述
1、生产中细化晶粒的常用方法有哪几种为什么要细化晶粒
2、如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下铸铁晶粒的大小。
（1）金属模浇注与砂型浇注
4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（）
5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（）
6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（）
7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。（）
8、单晶体具有各向异性的特点。（）
9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（）
10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。（）
5、渗碳体的含碳量为（）%。
A、 B、 C、
6、珠光体的平均含碳量为（）%。
A、 B、 C、
7、共晶白口铸铁的含碳量为（）%。
A、 B、 C、
8、铁碳合金共晶转变的温度是（）℃。
A、727 B、1148 C、1227
9、含碳量为%的铁碳合金，在室温下的组织为（）。
A、珠光体 B、珠光体加铁素体 C、珠光体加二次渗碳体
11、金属材料抵抗载荷作用而的能力，称为冲击韧性。
12、填出下列力学性能指标的符号：屈服点，抗拉强度，洛氏硬度C标尺，伸长率，断面收缩率，冲击韧性，疲劳极限。
二、判断（正确打“√”，错误打“×”，下同）
1、弹性变形能随载荷的去除而消失。（）
2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显着的屈服现象。（）

钢的化学热处理

3. 渗氮的特点（1）高硬度和高耐磨性渗氮： 70HRC 500℃ 渗碳：60~62HRC 200℃ （2）高的疲劳强度残余压应力（3）变形小而规律性强铁素体状态下进行无需热处理变形原因只有渗氮层的体积膨胀
（4）较好的抗咬合能力高硬度高温硬度（5）较高的抗蚀性能 ε化合物层（化学稳定性高而且非常致密）缺点：处理时间长：生产成本高渗氮层薄：不能承受太高的接触应力和冲击载荷，脆性大
3. 硬度法取样并进行表面处理垂直于渗碳表面测量维氏硬度（试验力为 9.8N），做出硬度与至表面距离关系曲线，以硬度大于550HV之层深作为有效渗碳层深度。优点：测量便捷、结果精确、设备简单
七．渗碳件的常见缺陷 1. 表面硬度偏低原因：表面脱碳或出现了非马氏体组织 2. 渗碳层深度不足或不均匀原因：渗碳温度偏低、渗碳时间过短、炉内碳势偏低不均匀：炉气循环不良或温度不均
（2）二次加热淬火定义：工件渗碳冷却后两次加热淬火。淬火温度的选择：一次淬火加热温度一般为心部成分的Ac3以上，目的是细化心部组织，消除表层网状碳化物；二次淬火一般加热到Ac1以上，使渗层获得细小粒状碳化物和隐晶马氏体，以保证获得高强度和高耐磨性。缺点：工艺复杂、成本高、效率低，变形大适用：要求表面高耐磨性和心部高韧性的重要零件
四．渗氮用钢及渗氮强化机理 1. 38CrMoAl 普通碳钢渗氮后无法获得高硬度高耐磨性铬、钼、铝合金元素在渗氮时可形成硬度很高，弥散分布的合金氮化物 38CrMoAl缺点：加工性差；淬火温度较高；易于脱碳；渗氮后脆性较大
2. 强化机理氮和合金元素原子在α 相中偏聚，形成混合G.P区，成盘状，与基体共格，引起较大点阵畸变，从而使硬度提高。 Fe16 N2 型过渡氮化物析出，也会引起硬度的强烈提高。

表面淬火定义

表面淬火定义表面淬火是一种金属热处理技术，通过控制金属材料的加热和冷却过程，使其表面形成一层具有较高硬度和耐磨性的淬火层。

这种技术广泛应用于各种机械零件和工具的制造中，能够提高其使用寿命和性能。

表面淬火的过程可以分为加热、保温和冷却三个阶段。

首先，将金属材料加热到适当的温度，以激活材料内部的晶体结构。

然后，通过保温使材料中的晶体结构重新排列，形成一种具有高硬度的相态结构。

最后，通过迅速冷却来固定这种相态结构，使其在表面形成一层淬火层。

表面淬火的关键是控制加热和冷却的速度。

加热温度和时间的选择需要根据金属材料的性质和要求进行调整。

过高的温度和时间可能导致材料内部的晶体结构发生变化，影响淬火效果；过低的温度和时间则无法激活和重组晶体结构。

冷却过程一般采用水、油或盐浴等介质，通过迅速吸热来实现快速冷却。

冷却介质的选择取决于材料的类型和形状。

表面淬火的优点是能够在保持材料的韧性和强度的同时，提高其硬度和耐磨性。

淬火层的硬度一般远高于材料的基体，能够有效抵抗磨损和变形。

因此，表面淬火广泛应用于汽车发动机零件、工具刀具、轴承等高负荷和高磨损的零件制造中。

然而，表面淬火也存在一些局限性和注意事项。

首先，淬火层的深度一般较浅，只有几个毫米左右，对于需要较深淬火层的零件不适用。

其次，淬火过程中会产生应力，可能导致材料的变形和开裂。

因此，在淬火后需要进行适当的回火处理，以减缓应力并提高材料的韧性。

最后，表面淬火的工艺要求较高，需要严格控制加热和冷却的参数，以保证淬火效果的稳定性和一致性。

表面淬火是一种能够提高金属材料硬度和耐磨性的热处理技术。

通过控制加热和冷却的过程，能够在材料表面形成一层具有高硬度的淬火层。

这种技术在机械制造和工具制造中得到广泛应用，能够提高零件的使用寿命和性能。

然而，表面淬火也存在一些局限性和注意事项，需要在实际应用中进行合理选择和控制。

金属工艺学复习题参考答案

《金属工艺学》复习题一、填空题第一章钢铁材料及热处理1. 机械设计时常用屈服点和抗拉强度两种强度指标。

2．金属材料的力学性能主要有强度、硬度、塑性、冲击韧性等。

3．工程上常用的硬度值有布氏硬度和洛氏硬度。

4．Q235A是碳素结构钢，其中“A”的含义是A级，235表示屈服点。

5．45钢是优质碳素结构钢，45表示含碳量为0.45 %。

6．T8钢是碳素工具钢，8表示含碳量为0.8 %。

7．常见的金属晶胞结构有体心立方晶格和面心立方晶格。

8．铁碳合金在室温时的基本组织有铁素体、渗碳体和珠光体三种。

9．珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，其含碳量为0.77 %。

10．奥氏体只在高温时存在，其晶格结构为面心立方晶格，最大含碳量可达2.11 %。

11．钢的热处理一般可分为加热、保温、冷却三个步骤。

12，钢的热处理方法主要有退火、正火、淬火、回火。

13．回火可分为低温回火、中温回火、高温回火三种。

14．生产中常用的调质处理是淬火加高温回火。

15．钢的表面热处理有表面淬火和化学热处理两类。

16． 1Cr18Ni9Ti是不锈钢钢，其碳的质量分数是0.1 %。

17．在Fe-Fe3C相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11 %。

18．QT600-03为球墨铸铁，其中的“600”的含义是抗拉强度为600MPa。

19．HT200为灰口铸铁，其中的“200”的含义是抗拉强度为200MPa。

第二章铸造1．通常把铸造方法分为_砂型铸造和特种铸造两类.2．特种铸造是除砂型铸造以外的其他铸造方法的统称, 如金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。

3．制造砂型和芯用的材料，分别称为型砂和芯砂，统称为造型材料。

4．为保证铸件质量，造型材料应有足够的_耐火性_，和一定强度、透气性、退让性等性能。

5．用_芯砂和芯盒制造型芯的过程叫造芯。

6．为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。

第九章钢的热处理原理第十章钢的热处理工艺课后题答案

第九章钢的热处理原理第十章钢的热处理工艺1,.金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力？答：金属固态相变主要特点：1、不同类型相界面，具有不同界面能和应变能2、新旧相之间存在一定位向关系与惯习面 3、相变阻力大4、易于形成过渡相5、母相晶体缺陷对相变起促进作用6、原子的扩散速度对固态相变起有显著影响…..阻力：界面能和弹性应变能2、何为奥氏体晶粒度？说明奥氏体晶粒大小对钢的性能的影响。

答：奥氏体晶粒度是指奥氏体晶粒的大小。

金属的晶粒越细小,晶界区所占的比例就越大，晶界数目越多（则晶粒缺陷越多，一般位错运动到晶界处即停），在金属塑变时对位错运动的阻力越大，金属发生塑变的抗力越大，金属的强度和硬度也就越高。

晶粒越细，同一体积内晶粒数越多，塑性变形时变形分散在许多晶粒内进行，变形也会均匀些，虽然多晶体变形具有不均匀性，晶体不同地方的变形程度不同，位错塞积程度不同，位错塞积越严重越容易导致材料的及早破坏，晶粒越细小的话，会使金属的变形更均匀，在材料破坏前可以进行更多的塑性变形，断裂前可以承受较大的变形，塑性韧性也越好。

所以细晶粒金属不仅强度高，硬度高，而且在塑性变形过程中塑性也较好。

3..珠光体形成时钢中碳的扩散情况及片,粒状珠光体的形成过程?4、试比较贝氏体转变、珠光体转变和马氏体转变的异同。

答：从以下几个方面论述：形成温度、相变过程及领先相、转变时的共格性、转变时的点阵切变、转变时的扩散性、转变时碳原子扩散的大约距离、合金元素的分布、等温转变的完全性、转变产物的组织、转变产物的硬度几方面论述。

试比较贝氏体转变与珠光体转变的异同点。

对比项目珠光体贝氏体形成温度高温区（A1以下）中温区（Bs以下）转变过程形核长大形核长大领先相渗碳体铁素体转变共格性、浮凸效应无有共格、表面浮凸转变点阵切变无有转变时扩散Fe、C均扩散Fe不扩散、C均扩散转变合金分布通过扩散重新分布不扩散等温转变完全性可以不一定转变组织α+Fe3C α+Fe3C （上贝氏体）α+ε—Fe3C（下贝氏体）转变产物硬度低中5..珠光体、贝氏体、马氏体的特征、性能特点是什么？片状P体，片层间距越小，强度越高，塑性、韧性也越好；粒状P体，Fe3C颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高。

热处理工艺

３、不完全退火：亚共析钢在Ａc１～Ac3之间或过共析钢在Ａc１～
4、球化退火：是使钢中的碳化物球化，获得粒状珠光体的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种热处理工艺。

用途：主要应用于共析钢、过共析钢和高碳合金工具钢。目的：降低硬度、均匀组织、改善切削加工性能，为淬火做准备。工艺参数：加热温度：Ａc1＋20～30℃；过高-过低过共析钢球化退火后的组织：铁素体和球状渗碳体的混合物，叫做球状珠光体或粒状珠光体，用P粒表示；加热时间：一般为2～4小时或按公式计算冷却速度：炉冷或Ar1以下〒20℃长时间等温，600 ℃ Q 8 .5 以后出炉空冷。 4
二、钢的正火（正常化或常化）
１、定义：是指将钢加热到Ａc3（或ＡCcm）以上约 30~50℃，保温，完全Ａ化后，从炉中取出空冷以得到珠光体类型组织的热处理工艺，称为正火。２、应用： ①改善切削加工性能：预备热处理（含碳低于0.25%的---HB140-190）低碳钢 ②消除热加工缺陷，为淬火做组织准备：（中碳结构钢铸、锻、轧件、焊接件的魏氏组织、粗大晶粒、带状组织） ③消除过共析钢中的Fe3CⅡ，有利于球化退火的进行（抑制二次碳化物的析出，获得伪共析体。） ④提高普通结构件的机械性能：作为最终热处理，代替调质处理，力学性能要求不高的中低碳钢和中低合金钢件
过共析钢的室温平衡组织为： P+Fe3CⅡ，不仅硬度高，而且增大了钢的脆性，所以切削加工困难，淬火时易变形、开裂；；加热温度为Ac1以上20~30℃，在A中保留大量的未溶渗碳体质点，并造成A的碳浓度分布不均匀，在随后的缓冷过程中，或以原有的渗碳体质点为核心，或在A富碳区产生新的核心，均匀的形成颗粒状渗碳体；球化退火前，若二次渗碳体网较厚，可先正火。

表面淬火

3、高频感应加热表面淬火后的组织和性能

快速加热时钢的相变特点
1）临界温度升高，转变在较宽的温度范围内完成 2）奥氏体晶粒较细 3）奥氏体成分不均匀
ρ—工件电阻率 μ——工件的相对导磁率 f——电流频率可见： 1）f愈高， δ小，淬硬层深度越浅。 2） ρ愈大， μ愈小，δ越大。
工频：50Hz，功率密度0.1～100W/cm2；中频：＜10kHz，功率密度＜ 5 W/cm2；
3.3、表面淬火

3.3 、表面淬火 3.3、表面淬火
• 要点：用快速加热法，使零件表面层很快地达到淬火温度（A化），在热量传至内部之前，立即冷却使表面层淬硬。 • 材料：中碳钢及中碳合金钢，如40、45、40Cr。感应加热 • 分类（加热方法）火焰加热激光加热
（一）感应加热表面淬火
感应加热表面淬火示意图
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集肤效应示意图

表面淬火的发展
感应淬火原
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2、分类（按电源频率）
预处理：表面淬火前，须对零件进行正火或调质处理，以保证零件心部具有良好的综合性能。硬化层深度的确定：抗磨损：1～6.5mm 抗疲劳：2～12mm 感应加热淬火温度由于感应加热速度快，但组织转变又具有热滞后，为使组织转变充分，所以感应加热温度应比常规加热温度提高30～50℃。后处理：表面淬火后，一般要对零件进行低温（160～200 ℃）回火处理，以降低淬火应力和脆性。

第9-10章钢的热处理原理及工艺

第9,10章：钢的热处理及工艺序返回
9.1 钢在加热时的转变
1、奥氏体的形成过程 2、影响A形成的因素(T、v、成分、原始组织等) 3、A晶粒大小及其影响因素
9.5 钢的回火
1、淬火钢的回火转变与回火组织 2、回火钢的性能 3、回火种类 4、回火脆性
9.6 钢的淬透性
9.2 钢在冷却时的转变
1、淬透性的概念
转变终了线
4——T+M；
5——M+少量AR； 6——M+少量AR
Vk
Ms
*对于碳钢而言，条件3及4也难以得到B组织。
⑥⑤ ④
③
②
①
时间
图5.24 共析钢的连续冷却速度对其组织与性能的影响
P、B、M相变参见（P244-264）
• 1 P相变—高温相变
• 要点：珠光体形核的本质、领先相、相间沉淀等的机理（解释）----普遍认可在A晶界上优先形核。
• 普遍被认可的相变机理： 1.1 渗碳体和铁素体均可成为相变的领先相； 1.2 过共析钢以渗碳体为领先相，亚共析钢则为F，共析钢则两相均可； 1.3 过冷度小时以渗碳体为领先相; 过冷度大时铁素体为领先相.
• 因未能直接实验验证，尚无定论。 • 也有人认为P相变是两个共析共生，其出发点是
两相以相界面有机结合、有序配合；彼此间存在晶体学位向关系；相对量上具有一定的比例关系。认为P是个整合体，P晶核是两相，否认领先相的存在。其P的形成可描述： • A(贫碳区+富碳区）晶核P（F+Fe3C)P团。
C曲线与CCT曲线的区别： 1、CCT曲线的位置比C曲线靠右下方，过冷A转变的孕育区长，转变温度也低； 2、在高温转变区，连续冷却转变往往得到混合组织，组织晶粒外细内粗，而等温转变的

第十章钢的热处理工艺(金属学与热处理崔忠圻课后答案)

第十章钢的热处理工艺10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？答：钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。

退火用途：完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30℃，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。

不完全退火：不完全退火是将钢加热至AC1- AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm（过共析钢）之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。

对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。

球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。

主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。

其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。

均匀化退火：又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。

再结晶退火：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

其目的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。

机械制造基础第10章工艺过程的基本知识

b.基准同一原则：位置精度要求较高的某些表面加工时，尽可
能选用同一的定位基准，由于减小基准转换，这有利于保证各加工表面的位置精度，减小夹具的设计。
轴类零件：常以顶尖孔作为统一的基准，加工外圆面，这样可以保证各表面之间较高的同轴度；
盘类零件：常以一端面和一短孔作为统一的基准，完成各工序的加工；
如图6—9所示，在铣床上铣削一批工件上的沟槽时，为了保证每次安装中工件的正确位置，保证三个加工尺寸x、y、 z，就必须限制六个自由度。这种情况称为完全定位。
完全定位
不完全定位：
有时，为保证工件的加工尺寸，并不需要完全限制六个自由度。
不完全定位
超定位或过定位
有时，为了增加工件在加工时的刚度，或者为了传递切削运动和动力，可能在同一个自由度的方向上，有两个或更多的定位支承点。
根据加工工件的要求，有时还在夹具上设有分度机构、导向键、平衡铁和操作件等。
第三节工艺规程的拟定
工艺规程：为了保证产品质量、提高生产效率和经济效益，把根据具体生产条件拟定的较合理的工艺过程，并用图表(或文字)的形式写成文件。
在生产过程中由于工艺性质的不同，又可以分为毛坯制造、机械加工、热处理及装配等不同的工艺规程。
第三节工艺规程的拟定
拟定机械加工工艺规程它包括五个方面：
一、零件的工艺分析
(1)检查零件的图纸是否完整和正确
主要是了解各加工表面的精度、热处理要求，找出主要表面并分析与次要表面的位置关系，明确加工的难点及保证加工质量的关键。
(2)审查零件材料的选择是否恰当
结合零件的技术要求，在满足零件使用性能及可靠性前提下，合理选材。
设计基准
基准工艺基准
定位基准测量基准装配基准

上海理工大学金工实习题目整理

第一章——热处理一．是非题1.金属材料的热处理是指金属材料在固态下加热到一定温度，保温一定时间，然后以设定的冷却速度冷取下来，以改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺（）2.热处理可以是机械零件制造过程中的一个中间工序，也可以是最终工序。

（）3.获得马氏体的热处理工艺称为淬火。

（）4.对过共析钢，它的含碳量越高，淬火温度也就越高。

（）5.淬火操作除正确选择淬火温度、加热速度、保温时间及淬火介质外，还必须正确选择淬火的操作方法，否则将使淬火件变形、开裂或出现软点等淬火缺陷。

（）6.淬火加回火的热处理工艺称为调质，调质后的零件能获得强度、韧性、塑性都较好的综合机械性能。

（）7.弹簧淬火处理后一般都采用高温回火，因为高温回火后，其弹性极限最高。

（）8.钢的表面淬火是将工件表层快速加热到淬火温度，而工件内部还来不及加热至淬火温度就被快速冷却的热处理工艺。

（）二．选择题1.制造连杆、传动轴、齿轮等机械零件，一般应选用__________。

2.热处理调质工艺是_________。

3.弹簧钢零部件淬火后都采用_________。

4.对氧化脱碳有严格要求的零件，热处理时应选用_________。

5.为了使变速齿轮的啮合齿部获得高硬度、高耐磨性，而齿根部、齿芯部有高的韧性，常对低碳或低合金钢齿轮进行_________。

6.以下切削性能相对较好的钢是_________。

7.细长轴类零件进入冷却液淬火时应_________。

三．填空题1.退火是将钢加热到某一温度（加热温度由含碳量及合金元素含量来决定），保温一定时间，然后______________的一种工艺方法。

2.正火是将钢加热到某一温度（加热温度由含碳量及合金元素含量来决定），保温一定时间，然后______________的一种工艺方法。

3.淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后_____________以得到高硬度组织（马氏体）的一种热处理工艺。

工程材料与热加工(习题)

三、填空题 1. 高速工具钢经高温淬火加多次回火后，具有很高的（硬度）和较好的（耐磨性）。 2. 不锈钢按其金相显微组织不同，常用的有以下三类：（马氏体型不锈钢）、（铁素体型
不锈钢）和（奥氏体型不锈钢）。 3. 含碳量对钢的性能影响很大，低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为（≤%）、
（%～%）、（≥%）。 4. 钢中常存的杂质元素为（Mn）、（Si）、（S）、（P），钢的质量等级主要以（S）和（P）
)晶格。 A）
四、判断题 1. 金属化合物的特性是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合物。
（×） 2. 渗碳体碳的质量分数为%。（ √ ） 3. Fe-Fe3C 状态图中，A3 温度是随碳的质量分数增加而上升的。（ × ） 4. 碳溶于 α-Fe 中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。（ × ）
第 1 章材料的力学的性能（习题）一、选择题 1. 表示金属材料屈服强度的符号是（ B ）。
A、； B、； C、； D、； 1. 金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为( C )。
A、塑性； B、硬度； C、强度； D、弹性； 2. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是( B )。
3. 20CrMnTi 钢根据其组织和力学性能，在工业上主要作为一种（ A ）使用。 A、合金渗碳钢； B、合金弹簧钢； C、合金调质钢； D、滚动轴承钢；
4. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显着的有（ C ）。 A、Mn、P； B、Mn、Ti； C、Ti、V； D．V、P
5. 除（ A ）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。 A、Co； B．Cr； C．Mn； D．Ti；

第十章-淬火与回火要点

却速度降低，特别是蒸汽膜阶段延长，特性温度降低。 2）水的冷却速度快，400~100℃温度范围内的冷却速度特别快。 3）循环水的冷却能力大于静止水的冷却能力。特别是蒸汽膜阶段的冷却能力提高得更多。
12
第10章淬火与回火 13
第10章淬火与回火
2．碱或盐的水溶液水中溶入盐碱等物质，减少了蒸汽膜的稳定性，使
光体转变区）具有较快的冷却速度，而在MS附近的温度区域冷速比较缓慢，它可以减少淬火内应力。避免淬火变形开裂；
分类：固态、液态、气态。
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第10章淬火与回火
Ms Mf
理想淬火曲线示意图
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第10章淬火与回火
一、淬火介质的冷却作用
淬火介质有固态、液态、气态。对固态介质，或者是静止接触(热传导问题)，如是沸腾床冷却，则主要与其冷却特性有关。气态，则是气体介质加热的逆过程。
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第10章淬火与回火例1，有一圆柱形工件，直径35mm，要求油淬（H=0.4)后
心部硬度大于HRC45，试问能否采用40Cr钢？例2，有40Cr钢，直径50mm圆柱，求油淬后沿截面硬度？
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第10章淬火与回火 45
第10章淬火与回火
第四节淬火应力、变形及开裂
一、淬火时工件的内应力
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第10章淬火与回火
4．钢的原始组织的影响
钢的原始组织中，由于珠光体的类型（片状或粒状）及弥散度的不同，在奥氏体化时，将会影响到奥氏体的均匀性，从而影响到高钢的淬透性。
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第10章淬火与回火
二、淬透性的试验测定方法 1．计算法：根据钢材的主要成分，与奥氏
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第10章淬火与回火 10
第10章淬火与回火

智慧树答案金属工艺学(山东理工大学)知到课后答案章节测试2022年

第一章1.伸长率的数值与试样尺寸有关，因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定，以便进行比较。

答案:对2.布氏硬度测试简单、压痕小。

答案:错3.疲劳断口由两部分组成，疲劳裂纹的产生及扩展区和最后断裂区。

答案:对4.冲击韧度在判别金属材料抵抗大能量冲击能力方面有一定的作用，但对小能量多次冲击不够准确。

答案:对5.判断韧性的依据是答案:冲击韧6.在金属的力学性能中，σb代表金属的答案:抗拉强度7.在金属的力学性能中，50HRC代表金属的答案:洛氏硬度8.引起疲劳断裂的应力很低，常常低于答案:屈服极限9.下列属于金属材料工艺性能的是答案:焊接;可锻性10.金属材料常用的塑性指标是答案:断面收缩率;伸长率第二章1.一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。

答案:对2.共析钢等温转变时，等温温度越低，则珠光体层片间距越粗大答案:错3.完全退火主要用于过共析钢。

答案:错4.钢的表面淬火是通过改变表面成分使其表面组织发生变化。

答案:错5.莱氏体是一种答案:机械混合物6.铁碳合金的共析转变温度是答案:727℃7.弹簧钢的热处理为淬火加答案:中温回火8.铁碳合金中，过共析钢在平衡条件下冷却，其室温组织为答案:珠光体加二次渗碳体9.大部分金属的晶格结构类型为以下三种答案:密排六方;面心立方;体心立方10.按照组元间相互作用形式的不同，合金中的基本相有（）两种形式。

答案:固溶;金属化合物第三章1.国家标准GB/T13304-2008《钢分类》中，按照化学成分将钢分为非合金钢、低合金钢、合金钢三大类答案:对2.正确的选材，应该是在满足使用性能要求的前提下，具有良好的经济性和加工工艺性能。

答案:对3.选材时，零件所要求的力学性能数据，要同手册、书本中所给出的完全相同。

答案:错4.优质碳素结构钢的牌号是以其强度等级来表示的。

答案:错5.Q235是一种答案:碳素结构钢6.手工钢锯条应该选用答案:T107.40Cr是一种答案:合金结构钢8.拖拉机履带板选用答案:ZGMn139.钢中的有害元素是答案:硫;磷10.在考虑选材的经济性原则时，主要考虑：答案:材料的价格;国家资源状况;加工费用第四章1.纯金属和共晶成分的合金流动性最好答案:对2.提高浇注温度有利于提高合金充型能力，所以浇注温度越高越好。

第十章齿轮传动

第十章齿轮传动一、选择与填空题10-1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__________；应圆整的有_______；没有标准化也不应圆整的有___________。

(1)斜齿轮的法面模数m n(2)斜齿轮的端面模数m t(3)直齿轮中心距a(4)斜齿轮中心距a(5)齿宽B(6)齿厚s(7)分度圆压力角α(8)螺旋角β(9)锥距R(10)齿顶圆直径d a10-2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是_________________。

(1)整体淬火(2)渗碳淬火(3)调质(4)表面淬火10-3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______________为宜。

(1)滚齿、表面淬火、磨齿(2)滚齿、磨齿、表面淬火(3)表面淬火、滚齿、磨齿(4)滚齿、调质、磨齿10-4 在齿轮传动中，仅将齿轮分度圆的压力角α增大，则齿面接触应力将_____________。

(1)增大(2)不变(3)减小10-5 在齿轮传动中，将轮齿进行齿顶修缘的目的是_____________________，将轮齿加工成鼓形齿的目的是_____________。

10-6 影响齿轮传动动载系数K v大小的两个主要因素是_________________________________。

10-7 一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_______________。

(1) σF1>σF2(2)σF1=σF2(3)σF1<σF210-8 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1=5mm，齿数z l=30；齿轮2的模数m2=3mm，齿数z2=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积Y Fa1Y Sa1_________Y Fa2Y Sa2。

(1)大于(2)等于(3)小于(4)不一定大于、等于或小于10-9 齿轮的弯曲疲劳强度极限σF lim和接触疲劳强度极限σHlim是经持久疲劳试验并按失效概率为_________来确定的，试验齿轮的弯曲应力循环特性为__________________循环，10-10 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以_________________的当量圆柱齿轮为计算基础的。

第十章钢的热处理工艺

，苛性钠(NaOH)水溶液浓度
15．淬火内应力主要包括
和
两种。
1
16．淬火时，钢件中的内应力超过钢的
强度时，便会引起钢件的
变形；超过钢的
强度时，钢件便会发生裂纹。
17．热应力的大小主要与冷却速度造成零件截面上的
，截面温差
，产生的热应力愈大。
有关，冷却速度
18．热处理变形主要是指工件在热处理时所产生的几何形状的。
A．HB、σb减小，δ、αk增加 C．HB、σb增加，δ、αk增加 20.某钢的淬透性为J45/15，其含义是
B．HB、σb减小，δ、αk减小 D．HB、σb增加，δ、αk减小。
A 15 钢的硬度为 40HRC
B．40 钢的硬度为 15HRC
C 该钢离试样末端 15mm 处硬度为 40HRC ,D 该钢离试样末端 40mm 处硬度为 15HRC
C 单液淬火，分级淬火 D．分级淬火，等温淬火
14.退火碳钢随w(C)增加，其室温相组成的变化是
A．Fe3C量不断增加 B．Fe3C量不断减少
C Fe3C量不变化
D．Fe3C量先减少后增加
15.要求某钢件淬硬层深度为 0．6mm时，应选用的感应加热设备是
A．工频设备 B 超音频设备 C 中频设备 D 高频设备
是D0 水>D0 油。 (
)
(三)选择题
1．钢经调质处理后所获得的组织是
。
A．淬火马氏体 B．回火索氏体
3
C 回火屈氏体 D 索氏体
2．淬火钢产生时效硬化的原因是
。
A．在室温或小于 100℃的温度下，碳原子向晶格中的缺陷偏聚从而使该处碳浓度升高，使马氏体的晶格畸变加大的结果。
B．时效时析出高硬度碳化物的结果